CN208902684U - 一种泡排剂动态性能评价装置 - Google Patents

Abstract

一种泡排剂动态性能评价装置，涉及油气井实验模型技术领域，包括泡排系统、供气系统和供液系统，所述泡排系统包括内管和套设在内管外部的外管，内管和外管均包括自上而下依次连接的竖直段、柔性连接段和可调段，所述外管的上下两端密封，所述内管的竖直段设有进气口和进液口，所述内管的下端设有分散器，所述分散器设有多个与外管内部空间连通的流通口，所述外管的竖直段设有排液口；所述泡排系统还包括调角装置，调角装置用于调节所述外管的可调段与其竖直段之间的夹角，所述内管和外管两者的可调段与其各自的竖直段之间的夹角一致。本实用新型的评价装置可模拟不同斜度井气水同产时的实际生产状态，使泡沫性能动态评价结果更接近现场实际情况。

Description

一种泡排剂动态性能评价装置

技术领域

本实用新型涉及油气井实验模型技术领域，具体涉及一种泡排剂动态性能评价装置。

背景技术

目前，常规泡排剂性能动态评价实验装置普遍采用一段直井模型，这种实验装置可以模拟垂直井以及小斜度气井的实际生产情况，从而比较客观地评价泡排剂的动态性能。但对于大斜度以及水平气井，因该实验装置无法模拟其实际生产状态，故无法准确、客观地进行泡排剂的动态性能评价，不能为产液气井优选出最有效的泡排剂，影响气井泡排效果。

实用新型内容

针对上述泡排剂性能动态评价实验装置不能模拟大斜度气井和水平气井的问题，本实用新型提供一种泡排剂动态性能评价装置，包括泡排系统、供气系统和供液系统，所述泡排系统包括内管和套设在内管外部的外管，内管和外管均包括自上而下依次连接的竖直段、柔性连接段和可调段，所述外管的上下两端密封，所述内管的竖直段设有进气口和进液口，所述内管的下端设有分散器，所述分散器设有多个与外管内部空间连通的流通口，所述外管的竖直段设有排液口；所述泡排系统还包括调角装置，调角装置用于调节所述外管的可调段与其竖直段之间的夹角，所述内管和外管两者的可调段与其各自的竖直段之间的夹角一致；所述供气系统的供气管路与所述内管的进气口连接，所述供液系统的供液管路与所述内管的进液口连接。

有益效果：

本实用新型的评价装置的泡排系统中，内、外管的下段设计为倾斜角度可调的结构，如此可模拟不同斜度井气水同产时的实际生产状态，使泡沫性能动态评价结果更接近现场实际情况。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型一实施例的评价装置的结构示意图；

附图标记为：1-供液泵、2-储液容器、3-空气压缩机、4-空气储罐、5-调压阀、6-压力表、7-气体流量计、8-三通接头、9-绞盘、10-排液口、11-外管、12-内管、13-测量点、14-流通孔、15-竖直段、16-可调段、17-调角装置、18-柔性连接段、19-绞盘绳、20-清洗阀、21-收集器、22-称量装置、23-外管接头，24-分散器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供一种泡排剂动态性能评价装置，包括泡排系统、供气系统和供液系统，所述泡排系统包括内管12和套设在内管12外部的外管11，内管12和外管11均包括自上而下依次连接的竖直段15、柔性连接段18和可调段16，所述外管11的上下两端密封，所述内管12的竖直段设有进气口和进液口，所述内管12的下端设有分散器24，所述分散器24设有多个与外管11内部空间连通的流通口，即分散器24的流通口与内管12和外管11两者之间的环形空间连通，所述外管11的竖直段设有排液口10；所述泡排系统还包括调角装置17，调角装置17用于调节所述外管11的可调段与其竖直段之间的夹角，所述内管12和外管11两者的可调段与其各自的竖直段之间的夹角一致；所述供气系统的供气管路与所述内管的进气口连接，所述供液系统的供液管路与所述内管的进液口连接。

本实施例中，所述内管12用于模拟气井的油管，外管11用于模拟气井的套管。内管12通过多个支撑件固定在外管11内部，支撑件可采用两个，分别将内管12的上下两端固定在外管11内部。在外管11的可调段的倾斜角度改变时，内管12的可调段的倾斜角度跟随外管11做出一致改变。

本实施例中，所述内管12上端的管口处设有一端盖，可在该端盖上设置两个开口，分别作为内管12的进气口和进液口。或者，在所述端盖上设置一个开口，该开口通过一个连接管连接一个三通接头8，三通接头8的另外两个开口分别作为内管12的进气口和进液口。内管12的进气口和进液口可设置在内管12竖直段的顶端，也可以设置在内管12竖直段的侧壁上。所述外管11的上端可设置一密封板，该密封板密封在外管11的内壁与内管12的外壁之间，所述排液口10可设置在所述密封板上，或者排液口10也可以设置在外管11竖直段的侧壁上，排液口10与内管12和外管11两者之间的环形空间连通。

本实施例中，所述内管12和外管11可采用透明材料制成，比如采用高强聚甲基丙烯酸甲酯材料，如此可在实验过程中方便直观观察气体或泡沫在管内的携液或携砂全过程，评判携带效果，推导临界携液或携砂速度，指导现场作业。内管12和外管11两者的柔性连接段可采用钢丝加强的软管，柔性连接段主要起到柔性连接的作用，以适应内管12和外管11的可调段倾斜角度的改变。

所述内管12和外管11两者的尺寸可设置为：内管直径为30mm，内管竖直段与可调段各2m长，内管整体耐压1Mpa；外管直径为90mm，外管竖直段与可调段各2m长，外管整体耐压0.5MPa。

所述外管11的管壁上可设置多个测量点13，用于测速、测压，可用于计算临界携液速度，评价气体、泡沫的携液或携砂效果。

本实施例评价装置的泡排系统通过对外管可调段倾斜角度的调节，可模拟不同斜度井气水同产时的实际生产状态，可用于评价气体、泡沫的携液或携砂效果，使评价结果更接近现场实际。本实施例的泡排系统可适用于模拟大斜度井或者水平井气水同产时的实际生产状态。

在对泡排剂的动态性能评价实验过程中，泡排剂溶液从内管12的进液口进入内管12，并从内管12下端的分散器24的流通口流入至外管11内部；实验气体为空气，其从内管12的进气口进入内管12，并从内管12下端的分散器24的流通口流入至外管11内部；所述分散器24对空气起到分散的作用，空气和泡排剂溶液在外管11内部(即内管12和外管11两者之间的环形空间)混合，形成泡沫，泡沫经外管11的排液口10流出。实验过程中，在向内管12注入泡排剂溶液和空气之前，在内管12和外管11两者之间的环形空间内加入一定量的底液，底液介质根据模拟井的情况可以是地层水、油水混合物等。对泡排剂的动态性能评价实验中，主要评价指标为泡沫携液能力，定义泡沫携液能力＝(泡沫携带出的液体体积/消耗泡排剂溶液的体积)×100％，值越大，说明泡排剂携液能力越强。本实施例的泡排系统能够客观地对起泡剂的动态性能进行评价，科学指导泡排剂的优选，保证气井排水采气效果。

所述调角装置17可采用手动绞车，其包括绞盘9和卷绕在绞盘9上的绞盘绳19，绞盘绳19的一端固定于所述绞盘9上，另一端连接在所述外管11的可调段上。手动转动绞盘9，则绞盘绳19实现对外管可调段的上提和下放，从而实现对外管可调段倾斜角度的调节，可实现模拟井斜60-90°的大斜度井型和水平井，可根据实际需要设计外管可调段上提和下放的调节角度，比如设计为±30°调节。图1中示出了泡排系统的可调段处于两种倾斜角度下的状态。实验时根据模拟井的井斜大小，将外管可调段调节至需要的倾斜角度即可。在对外管可调段的上提和下放过程中，内管12由于与外管11固定在一起，因此内管12的可调段跟随外管11的可调段一起实现不同倾斜度的调节。

为模拟大井段多产层气井的实际生产，提高实验评价的真实性，所述内管12上沿其长度方向间隔设有多组流通孔14，每组流通孔14将内管12的内部空间与外管11的内部空间连通，每组流通孔14包括一个或多个通孔，所述内管12上还设有多个密封装置，每个密封装置设置为能够将与其对应的一组流通孔14密封和打开。所述密封装置可以采用滑套，滑套在位于对应的一组流通孔14处时将该组流通孔14密封，在需要模拟井内不同产层的生产情况时，可将相应的一组或多组流通孔14打开，此时将相应的一个或多个滑套向上或向下移动即可。

为便于操作所述密封装置，所述外管11的竖直段和可调段均包括多个依次连接的外管管节，相邻的两个外管管节之间可拆连接，相邻的两个外管管节之间可采用可拆卸的外管接头23连接。

为了满足对内管12和外管11的清洗，所述外管11的下端设有清洗口，所述清洗口处安装有能够打开和关闭所述清洗口的清洗阀20。为便于清洗，可设置清洗液输入管路，清洗液输入管路可连通至内管12的进液口或者外管11的清洗口，清洗口还连接有清洗液排出管路。清洗溶液可采用自来水，清洗阀20可用于调节流经清洗口的清洗溶液的流量，需要清洗时，可利用清洗液输入管路从内管12的进液口或外管11的清洗口注入清洗溶液，清洗结束后清洗溶液从清洗口经清洗液排出管路排出。

本实施例中，所述泡排系统还包括收集器21和称量装置22，所述排液口10通过排液管道与所述收集器21连接，所述收集器21放置于所述称量装置22上，称量装置22对实验过程中收集器21收集的液体进行称量。泡沫携液能力评价实验中，从排液口10排出的泡沫进入至收集器21内，称量装置22对收集器21内泡沫消泡后的液体体积进行称量。

本实施例中，所述供气系统用于向内管12的进气口输送实验气体，所述供气系统包括供气管路和沿实验气体流向依次设置的空气压缩机3、空气储罐4和调压阀5，所述调压阀5和所述内管12的进气口之间的供气管路上设有压力表6和气体流量计7，供气管路的气体输出端与内管12的进气口连接，供气管路上还设有管路阀门，比如球阀等。其中，空气压缩机3为气源，提供泡沫性能动态评价实验所用的空气，调压阀5用于调节供气管路内的气体压力，气体流量计7可采用气体浮子流量计，用于测量供气管路中的气体流量，供气管路上还可设置流量调节阀等。实验过程中，可先启动空气压缩机3，打开相应的管路阀门，先打开气体流量计7与内管12进气口之间管路上的阀门，再打开调压阀5之前管路上的阀门，调节调压阀5将气体流量调节到实验所需的流量，则可将实验气体输送至内管12的进气口。

所述供液系统用于向内管12的进液口输送泡排剂溶液，所述供液系统包括供液管路、储液容器2和供液泵1，供液管路的液体输出端与内管12的进液口连接，供液泵1用于将储液容器2内的泡排剂溶液经供液管路输送至内管12的进液口，供液管路上设有管路阀门，比如球阀等。其中，所述供液泵1可采用计量泵，可精确调节排出的泡排剂溶液流量。储液容器2和供液泵1可均采用两个，两储液容器2内可盛放不同的泡排剂溶液，以满足不同的实验需要。

所述评价装置还包括数据采集系统，所述数据采集系统用于对所述供气管路内的气体流量，以及所述供液管路内的液体流量进行监测。所述数据采集系统对所述气体流量计的流量读数，以及所述供液泵1的排出流量进行监测，还可以监测每次实验的瞬时液体流量和总进液量，以及瞬时气流量和总进气量等。所述数据采集系统可集成至控制系统，控制系统根据数据采集系统采集的相应数据控制计量泵的进液流速和进液量、供气管路上流量调节阀的开度等，从而实现对实验参数等的控制。通过控制系统对评价装置进气和进液进行精确控制，可消除人为因素误差，使实验评价过程更客观、更公正。

Claims (10)

1.一种泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：包括泡排系统、供气系统和供液系统，所述泡排系统包括内管和套设在内管外部的外管，内管和外管均包括自上而下依次连接的竖直段、柔性连接段和可调段，所述外管的上下两端密封，所述内管的竖直段设有进气口和进液口，所述内管的下端设有分散器，所述分散器设有多个与外管内部空间连通的流通口，所述外管的竖直段设有排液口；所述泡排系统还包括调角装置，调角装置用于调节所述外管的可调段与其竖直段之间的夹角，所述内管和外管两者的可调段与其各自的竖直段之间的夹角一致；所述供气系统的供气管路与所述内管的进气口连接，所述供液系统的供液管路与所述内管的进液口连接。

2.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述内管上沿其长度方向间隔设有多组流通孔，所述内管上还设有多个密封装置，每个密封装置设置为能够将与其对应的一组流通孔密封和打开。

3.如权利要求2所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述外管的竖直段和可调段均包括多个依次连接的外管管节，相邻的两个外管管节之间可拆连接。

4.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述内管通过多个支撑件固定在外管内。

5.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述外管的下端设有清洗口，所述清洗口处安装有能够打开和关闭所述清洗口的清洗阀。

6.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述调角装置包括绞盘和卷绕在绞盘上的绞盘绳，绞盘绳的一端固定于所述绞盘上，另一端连接在所述外管的可调段上。

7.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述泡排系统还包括收集器和称量装置，所述排液口通过排液管道与所述收集器连接，所述收集器放置于所述称量装置上。

8.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述供气系统包括所述供气管路，以及沿气体流向依次设置的空气压缩机、空气储罐和调压阀，所述调压阀和所述内管的进气口之间的供气管路上设有压力表和气体流量计。

9.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述供液系统包括所述供液管路，以及储液容器和供液泵，所述供液泵用于将储液容器内的泡排剂溶液经供液管路送至所述内管的进液口。

10.如权利要求1所述的泡排剂动态性能评价装置，其特征在于：所述评价装置还包括数据采集系统，所述数据采集系统用于对所述供气管路内的气体流量，以及所述供液管路内的液体流量进行监测。